2022年自动门控制系统作业 .pdf

中 国 矿 业 大 学可编程控制器原理及应用课程综合作业姓名：刘海远学号：10124429 学院：化工学院专业班级：过程装备与控制工程12-2 班作业名称：自动门控制装置程序设计指导教师：王启立2015 年4 月名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -自动门控制装置程序设计摘要：随着 PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成所有的自动控制任务。在超市、银行等入口，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已经逐渐被淘汰。PLC 控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到了广泛的应用。本次设计的自动门控制系统由光电探测开关、继电器、可编程控制器、电动机组成。当光电探测开关检测到有人通过时，把检测信号送入可编程控制器中，由可编程控制器对信号进行处理，处理的结果用继电器输出，达到控制电动机转动的目的，从而带动门的开、关过程。一、概述某大楼自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关 K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开。二、控制要求（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或 K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。（2）自动门在开门位置停留8s 后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或 K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。（4）在门打开后的8s 等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或 K1时，必须重新开始等待8s 后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。（5）开门与关门不可同时进行三、系统总体设计（1）设计主要内容自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到位限位开关K4、开门执行机构 KM1 和关门执行机构 KM2 组成。当光电探测开关 K1或 K2接通时，开门执行机构KM1 动作，电机正转，门打开，到达开门限位时K3常闭触电断开，电机停转，开门动作停止。开门限位 K3接通时，接通延时定时器开始计时，8 秒后关门执行机构KM2 动作，驱动电机反转，门关闭，到达关门限位时K4 常闭触点断开，电机停转，关门动作停止。在等待的8 秒过程中，若 K1或 K2接通，接通延时定制器重新定时，直到 8 秒后继续执行步骤二。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -（2）总体设计结构图图一：自动控制系统总体结构设计图四、自动门控制系统I/O 口分配表PLC的输入接口分配表：序号输入信号符号输入端口1 手动操作按钮S1I0.0 2 自动操作按钮S2I0.1 3 门内光电检测信号K1I0.2 4 门外光电检测信号K2I0.3 5 开门限位开关K3I0.4 6 关门限位开关K4 I0.5 7 手动开门K5 I0.6 8 手动关门K6 I0.7 PLC的输出接口分配表：序号输出信号符号输出端口1 开门执行机构KM1 Q0.0 2 关门执行机构KM2 Q0.1 五、软件设计根据本课的控制要求和安全要求，所设计的程序按照下图所示的流程运行：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -图二：设计流程图六、梯形图及其过程图三：梯形图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -过程分析如下：（1）当 I0.1 或 I0.2 接通时，由于开门限位开关K3 为常闭触点，因此线圈Q0.1 通电，开门执行机构 KM1 驱动电机正转，并且Q0.1 接通，构成起保停电路。（2）当门完全打开时，开门限位开关I0.3 接通，I0.3 的常闭触点断开，使Q0.1 断电，电机停转，开门动作停止。（3）当门完全打开时，开门限位开关I0.3 接通，进行 8 秒的延时，若此时门内或门外检测开关有信号，则T37重新延时。（4）当 8 秒延时结束时，T37 线圈接通，Q0.2 通电，关门执行机构KM2 驱动电机反转，门关闭。七、仿真模拟结果采用西门子 S7-200 编程软件 STEP 7-Micro_WIN V4.0 版和西班牙 s7-200 仿真模拟软件进行调试，下面对自动门控制系统的各部分进行仿真。（1）自动控制系统的开门部分，仿真结果如下：图四图四仿真的控制过程为：自动门自动控制系统启动，自动控制启动，光电传感器感应有人经过，则自动门打开。（2）自动控制系统开门后等待部分如下：图六名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -图六仿真的控制过程为：自动控制启动，自动门开门到位后等待8 秒，若等待过程中无人经过则自动关门呢。（3）自动门等待过程中检测到有人经过部分如下：图七图七仿真的控制过程为：自动门开门到位后等待8 秒，等待过程中有人经过重新计时8 秒（4）自动门手动开关门部分名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -